注塑模具设计的总体原则和要求

【编者按】注塑模具的制造首要条件就是要先有合理的模具设计，本文中主要介绍了注塑模具设计的总体原则和要求，下面就让我们一起来看看怎么的模具设计才算合理，才能制造出好的模具吧。

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一、模具设计的总体原则

1、合理的模具设计，主要体现在所成型的塑料制品的质量（外观质量与尺寸稳定性）；加工制造时方便、迅速、简练，即省资金、人力，留有更正、改良余地；使用时安全、可靠、便于维修；在注射成型时有较短的成型周期和较长使用寿命以及具有合模具制造工艺性等方面。

2、模具设计应注意的几个方面：

1）开始模具设计时，应多注意考虑几种方案，衡量每种方案优缺点，从中优选一种，对于t模，亦认真对待。你因为时间认识上的原因，当时认为合理的设计，经过生产使用实践也一定会有可能可以改进得地方。

2）在交出设计方案后，要与工厂多沟通，了解加工过程及制造使用中德情况。每套模都应有一个固定分析经验，总结得失的过程，才能不断提高模具设计水平；

3）设计时多参考过去所设计的类似图纸，吸取其经验与教训；

4）模具设计部门理应是一个整体，不能每个设计成员各自为政，特别是模具设计总结结论方面，一定要有一支的风格。

3、模具设计依据

主要依据，就是客户所提供的产品图纸及样板。设计人员必须对产品及样板进行认真详细的分析与消化，同时在设计过程中，必须逐一核查一下所有项目;

1) 尺寸精度相关尺寸的正确性;

a.外观要求高，尺寸精度要求低得熟料制品，如玩具等，具体尺寸除转配外，其余尺寸只要吻合较好即可；

b.功能性塑料制品，尺寸要求严格，必须在允许的公差范围内，否则会影响到整个产品的性能；

c.围观尺寸要求都狠严的制品。

2）脱模斜度是否合理；

3）制品壁厚及均匀性；

4）塑料种类。(塑料种类想盗模具钢材的选择与确定缩水率。)

5）表面要求。

6）制品颜色。（一般情况，颜色对模具设计无直接影响。但制品壁厚，外型较大时，易产生颜色不均匀；且颜色越深，制品缺陷暴露得越明显）。

7) 制品成型后是否有后处理。（如有表面电镀的制品，且一模多腔时，必须考虑设置辅助流道将制品连在一起，待电镀工序完工再将之分开）。

8）制品的批量，（制品的批量是模具设计重要依据，客户必须提供一个范围，以决定模具腔数、大小、模具选材及寿命）.

9）注塑机规格。

10）客户的其他要求。设计人员必须认真考虑及核对，以满足可和要求。

4、模具设计大致流程: 

<1> 对制品及样板进行分析消化. 

<2> 应了解客户是否对注射机规格提出要求,以确定模具大小范围.

<3> 型腔数量确定及排位.

<4> 分型面确定.

<5> 如有行位、斜方结构应先予以了解.

<6> 浇注系统设计.

<7> 镶嵌结构的确定.

<8> 顶出.复位系统设计.

<9> 冷却.加热系统设计.

<10> 导向.定位装置.

<11> 确定模胚,选用标准件.

<12> 模具钢材选用.

<13> 完成结构图,模胚图,开料.

<14> 打印出图,核对,上交模具设计组长,主管.

二、模具要求

1. 排位

<1> 制品在内模的排位应以最佳效果形式排放位置,要考虑入水位置和分型面因素. 要与制品的外形大小、深度成比例.

<2> 制品到精框边的距离:

a)小件的制品:距离为25mm~30mm之间,成品之间为15mm~20mm,如有则为25mm左右,成品间有流道的最少要15mm.

b)大件的制品:距边为35~50mm,有镶  最小为35mm,如1件钢件出多件小产品,则其之间的距离应12~15mm左右.成品长度在200mm以上,宽度在150mm以上其产品距边应不少于35mm.

<3> 制品排位时选择基准的原则：

a)优先选取具明显特征（如柱位、碰穿孔、骨位中）的部分分中.

b)若选取pro/e 3d基准时,要注明 cso 或 csi或dtm的名字.

c)形状特别,难以确定基准的制品,要与cam讨论再确定其基准.

d)制品基准与模胚中心一定要为整数,并在标注尺寸时于数字上加方框以示区别.

<4> 排位时确定内模精框x,y坐标方向的原则：若内模精框长宽尺寸差明显,必须取较长一方之方向为x轴方向放置模胚排位,以配合工场机床加工方向,减少出错几率.

 

2、订模胚

<1> 尽量采用标准模胚(lkm标准或鸿丰标准).

a)由工字模改直身模时,不要移动方铁,要直接在方铁上锣码模坑.

b)不标准模胚要经过主管同意并要在排位图上注明. 

<2> 用ch型和ct型模胚要做码模坑,高度和宽度为25~35mm左右,长度按模胚的高度确定.

<3> 顶棍孔应按模胚的大细长宽加工1个或2个或4个孔（加工1个以上顶棍孔时,要做长顶棍,模胚中心的顶棍孔不做）.孔径为  35mm ~  40mm.模胚高度在400mm以下(包括400mm在内)做1个顶棍孔;模胚高度在400mm以上做2个或4个顶棍孔,孔距按资料加工.

<4> 弹弓孔直径应大于弹弓直径1~2mm之间,藏入b板深度最少为20至30mm.

<5> 出模胚加工图,要由模胚供应商加工唧嘴孔（法兰）、弹簧孔、方型辅助器安装凹位或爹把边钉孔等; 大的模胚（ 800800)需加工撑头孔（包括底部的螺丝孔）、斜方避空孔、斜方青铜镶件、斜方色仔、行位、行位压板、运水、运水桶等; 细水口模胚还须加工水口拉杆、弹弓胶孔、拉胶孔、塞打螺丝孔等; 出模胚加工图前请征询工场要求, 根据工场实际工作量决定需要加工物件.

<6> 大水口模胚为2730以上的模胚,a板的厚度应为精框的深度加25mm~35mm之间,b板的厚度为精框深度加50mm~70mm之间;模胚在2525以下,a板的厚度为框深加25mm~30mm左右,b板为40mm~50mm之间.

<7> 细水口模胚a板的厚度为框深加30~40mm之间,b板厚度为框深度加50~60mm之间.(大、细水口模胚规格可参照龙记模胚资料).

3、订料

1. 订料原则:

a) 不需精磨的镶件的开料尺寸=实际数+3~5mm(此数要尽量与钢料供应商的规格相符).

b) 精磨的开料尺寸=实际数+余量

c) y-cut镶件的开料尺寸=实际数+5mm(一边)+5mm(相邻边)+20mm(对边)+20mm(对边之相邻边).

d) 需加硬的镶件的开料尺寸=实际数+ >10mm.（精磨除外）.

2. 模具钢料要按制品的塑料性质订料(包括啤塑胶料)如下: 

a) 啤pvc的产品要视乎花纹的结构可选用gs083h、s136、s136h、铍铜为内模材料.

b) 啤透明料、pom料、尼龙料、abs料、k搪料等内模用料为gs083hs136、s136h的等钢料.  注：用s136h、gs083h与s136等钢料制作的模具除特别情况下最好不烧焊, 如果烧焊,则需烧相同材料并且要回火. 

c) 除啤有酸性或透明胶料外,其它制品内模用料为p5、p20、738、718型号钢材.

d) 内模水口铁常用钢材为黄牌料.

e) 行位料、斜枕料和行位压板通常为738料(除行位不做镶件外).

f) 合金模全部用8407材料(包括内模料),方便加硬.

g) 行位底或斜位需镶硬件时,材料要用738钢料.

3. 与工场沟通,认真填写开料表并核查上交.

4、分型面

<1> 分型面的选取原则:

a) 不影响制品外观,尤其对外观有明确要求的制品,更应注意分型面对外观的影响; 

b) 有利于保证制品的精度;

c) 有利于模具的加工,特别是型胚的加工;

d) 有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计;

e) 有利于制品的脱模,确保在开模时使制品留于动模一侧;

f) 方便金属嵌件的安装;

<2> 分型面为大曲面或分型面高低距较大时,可考虑上下模料做虎口配合. 虎口大小按模料而定.长和宽在200mm以下,做15mmx8mm高的虎口4个,斜度约为10%%d.如长度和宽度超过200mm以上的模料,其虎口应做20mmx10mm度约为10%%d.如长度和宽度超过200mm以上的模料,其虎口应做20mmx10mm高或以上的虎口,数量按排位而定(可镶可原身留).

<3> 绘图时要清楚的表达开模线位置,封胶面是否有延长等.

 

5、其他设计、加工要求

<1> a板与b板离隙为0.1mm(即内模料总的高度大于a、b板精框深度总和0.1mm). 中,大型模具a,b板离隙为0.5mm. 回针高度应比ab板离隙小0.05~0.2mm.(即凳仔方高度+b板高度+离隙高度-离隙0.05~0.2mm-底针板及垃圾钉高度=回针长度.)

<2> 模胚顶面(拉令孔即吊模孔)要打上<<本厂与客户编号对照表>>编号, 打字唛最少要用12mm的字唛,打上的字唛要工整.

<3> 撬模角全部锣在b板四个角上,做等边三角形,深度4~5mm及倒r或倒角.

<4> 模胚上所有运水出入口需打上1 in----1 out ~ 2 in----2 out等.

<5> 码模孔距离和牙的规格按注塑几规格确定.

<6> 上下模料和模胚的要求如下:

a) 模料底、模框四边做约1mmx1mm的45%%d倒角.

b) a、b板模面要按内模料数量在框边出5mm锣一直径1/2"mm,深0.5mm的圆位,用打内模编号,方便对号装嵌,a板按1、2、3----打上字唛,b板按01、02、03----打上字唛.上下模料则面对a板、b板字唛位置需打上本厂编号(xxxx),上模编号为xxxx----1、2、3----,下模编号为xxxx----01、02、03----.上下模编号必须对称(即上模为1,下模为01作为一盒).上下模打字唛位锣长为30mm、宽为8mm、深为0.5mm坑位,打上5.0mm的字唛,内模编号应按客户提供雕刻上或打上编号.

c) 上下模框允许差为%%p0.02mm,上下模料曲尺允许公差为%%p0.02mm,上下模料尺寸公差为%%p0.02mm. 

<7> 走模时,外表要干凈,内模要喷上防锈油. 

<8> 除客户特殊要求外,工场一定要遵照以上方式加工.

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